張 士 煉

(河北建研科技有限公司，河北 石家莊 050021)

0 引言

砌體結(jié)構(gòu)是由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。由于取材方便、施工簡(jiǎn)捷、建造造價(jià)相對(duì)較低，因此在住宅、商業(yè)、廠房等均有廣泛的應(yīng)用。砌體結(jié)構(gòu)中存在裂縫是一種普遍現(xiàn)象，裂縫產(chǎn)生的原因是多樣的，但直接原因是材料的應(yīng)力超過(guò)了材料的抗力。砌體結(jié)構(gòu)的裂縫可分為受力裂縫及非受力裂縫[1,2]，受力裂縫指在荷載(包括地震作用)直接作用下，房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于承載力不足或抗裂能力不足而產(chǎn)生的裂縫；非受力裂縫是指受力裂縫以外的其他所有房屋裂縫，主要包括溫度裂縫，收縮、干縮、變形或不均勻沉降等因素引起的裂縫。判定裂縫的性質(zhì)找出結(jié)構(gòu)損壞的原因，是做好房屋砌體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)的關(guān)鍵，也是后期對(duì)裂縫進(jìn)行處理的依據(jù)。本文以某工程為例詳細(xì)介紹了砌體結(jié)構(gòu)房屋裂縫的鑒定的方法，為后續(xù)的工作奠定了基礎(chǔ)。

1 工程概況

該建筑物為地上6層磚混結(jié)構(gòu)，樓(屋)面板為鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，基礎(chǔ)形式為鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，建于2009年。該建筑物總寬度約為13.0 m，總高度約為18.4 m，伸縮縫將該建筑物分為東西兩個(gè)單體，其中西側(cè)單體長(zhǎng)度約為40 m。該建筑物每層頂設(shè)有圈梁，房屋四角、內(nèi)墻與外墻交接處、樓梯間四角等位置處設(shè)有構(gòu)造柱。該建筑物抗震設(shè)防烈度為7度，場(chǎng)地類別為Ⅲ類，磚設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為MU10，1層～3層砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為M10，4層至頂層砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為M7.5。該建筑物在使用過(guò)程中業(yè)主發(fā)現(xiàn)內(nèi)外墻存在不同程度的裂縫，其中西側(cè)單體(①軸～軸)墻體裂縫較多。因?yàn)樵摻ㄖ镂鱾?cè)有一小型的排水溝，部分業(yè)主擔(dān)心該建筑物的裂縫是不均勻沉降造成，對(duì)該建筑物結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生憂慮。該建筑物的平面布置及剖面圖如圖1，圖2所示。

為查明裂縫產(chǎn)生的原因，我們通過(guò)以下方法對(duì)該建筑物裂縫進(jìn)行鑒定。

2 裂縫描繪與特征分析

雖然裂縫產(chǎn)生的原因是多種多樣的，但是不同原因造成的裂縫具有不同的特征，因此本節(jié)我們對(duì)裂縫進(jìn)行詳細(xì)描繪并分析裂縫的特征，進(jìn)而判斷裂縫產(chǎn)生的原因。

對(duì)該建筑物部分墻體裂縫的描繪如圖3所示。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的描繪結(jié)果可知，該建筑物西側(cè)單體墻構(gòu)件(主要為縱墻)存在較多通透裂縫，裂縫主要為門(mén)窗洞口角部及附近墻體的斜裂縫，頂層個(gè)別橫墻圈梁底有細(xì)微的水平裂縫，上部墻體相對(duì)下部墻體裂縫較多，縱墻端部裂縫數(shù)量較縱墻中部裂縫較多，其中縱墻西段裂縫大致呈東高西低的走向。

CECS 293:2011房屋裂縫檢測(cè)與處理技術(shù)規(guī)程[1]中列出了典型的由溫度變形、砌體干縮變形及地基不均勻沉降造成的上部結(jié)構(gòu)的裂縫，如圖4,圖5所示。

根據(jù)裂縫的描繪結(jié)果可以看出明顯溫度變形及砌體干縮變形裂縫特征，不具備不均勻沉降特征。

3 墻身相對(duì)垂直度檢測(cè)

當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)存在不均勻沉降變形時(shí)，結(jié)構(gòu)的垂直度偏差也會(huì)變大，因此當(dāng)缺少地基變形觀測(cè)資料的時(shí)候，檢測(cè)結(jié)構(gòu)墻身的垂直度，也是判斷地基基礎(chǔ)是否存在不均勻沉降變形的重要依據(jù)。當(dāng)然在已建成的建筑物中所測(cè)墻體的垂直度可能包括了檢測(cè)期間風(fēng)荷載引起的靜力側(cè)移和對(duì)靜態(tài)位置的脈動(dòng)、過(guò)去某時(shí)段風(fēng)荷載及其他水平作用共同遺留的側(cè)向殘余變形、施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)過(guò)大偏差造成的傾斜等因素，但這些因素相對(duì)地基不均勻沉降造成的墻體傾斜幾乎可忽略。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，對(duì)該建筑物抽取西側(cè)2個(gè)外墻陽(yáng)角，采用經(jīng)緯儀和鋼尺檢測(cè)墻體的垂直度，受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，檢測(cè)高度范圍為第一結(jié)構(gòu)層頂?shù)降诹Y(jié)構(gòu)層頂，檢測(cè)高度約為15 m，檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表1。

表1 墻身垂直度檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)GB 50292—2015民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[2]的相關(guān)規(guī)定，當(dāng)時(shí)，頂點(diǎn)位移大于H/300(H>10 m)則可直接判為顯著影響承載的側(cè)向位移。根據(jù)GB 50203—2011砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[3]第5.3.3條表5.3.3規(guī)定，磚砌體結(jié)構(gòu)高度大于10 m時(shí)，垂直度允許偏差為20 mm。本次墻身垂直度偏差的檢測(cè)結(jié)果遠(yuǎn)小于GB 50292—2015及GB 50203—2011的要求，也間接反映出建筑物沒(méi)有明顯的不均勻沉降。

4 地質(zhì)資料調(diào)查

現(xiàn)場(chǎng)查閱了該建筑物的勘察資料，巖土工程勘查技術(shù)報(bào)告表明：該建筑物場(chǎng)地地層分布較穩(wěn)定，屬均勻地基。該建筑物對(duì)局部地基進(jìn)行了換填處理，換填后進(jìn)行了承載力檢測(cè)，承載力檢測(cè)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。

5 材料強(qiáng)度檢測(cè)

按照GB/T 50315—2011砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求使用砂漿回彈測(cè)試儀對(duì)該建筑的砌筑砂漿進(jìn)行了強(qiáng)度測(cè)定。檢測(cè)時(shí)，用砂漿回彈儀測(cè)試墻體砌筑砂漿，用濃度為1%～2%的酚酞酒精溶液測(cè)試其碳化深度，以回彈值和碳化深度2項(xiàng)指標(biāo)換算為砂漿強(qiáng)度[4]。檢測(cè)結(jié)果如表2所示。

表2 砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果

按照GB/T 50315—2011砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，檢測(cè)時(shí)應(yīng)用回彈儀測(cè)試磚表面硬度，并應(yīng)將磚回彈值換算成磚抗壓強(qiáng)度[4]，檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

表3 燒結(jié)磚抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果

6 墻體承載力計(jì)算

根據(jù)以上檢測(cè)結(jié)果及設(shè)計(jì)資料，采用盈建科建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件YJK-A，對(duì)該建筑物墻體的承載力進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，計(jì)算時(shí)不考慮墻體裂縫的影響。計(jì)算時(shí)燒結(jié)磚及砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度采用設(shè)計(jì)值；該建筑物抗震設(shè)防類別為丙類，設(shè)防烈度為7度(0.10g)，設(shè)防地震分組為第2組，場(chǎng)地類別為Ⅳ類；基本風(fēng)壓0.40 kN/m2，地面粗糙度類別為B類，基本雪壓0.30 kN/m2；樓(屋)面活荷載：起居室、廚房、客廳2.0 kN/m2，衛(wèi)生間2.5 kN/m2，上人屋面2.0 kN/m2，不上人屋面0.5 kN/m2。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，該建筑物的墻體的承載力滿足相關(guān)規(guī)范要求。

7 墻體裂縫原因分析

根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果分析可知，承載力計(jì)算結(jié)果滿足相關(guān)規(guī)范要求可以確定墻體的裂縫為非受力裂縫；墻體的裂縫不具備不均勻沉降特征，墻體的傾斜變形不大且滿足相關(guān)規(guī)范要求，地基較均勻，可排除墻體裂縫為不均勻沉降裂縫；該建筑物墻體的裂縫雖然不像規(guī)范及相關(guān)文獻(xiàn)所描述的正八字形，但是裂縫也具有明顯的溫度變形及砌體干縮變形特征；綜合上述分析將裂縫產(chǎn)生的主要原因歸結(jié)為溫度變形及砌體干縮變形。